CANDU Yakıt Teknolojisinin İstenmeyen Vakıfları

Kanada'nın 700 CANDU reaktör filosu, sadece doğal uranyum yakıtı üzerinde faaliyet gösteren küresel nükleer arazide eşsiz bir pozisyon tutuyor, diğer güç reaktör tasarımlarının gerektirdiği pahalı ve stratejik olarak zenginleştirme adımlarını ortadan kaldırır. Bu özellik, yüksek su (deuteryum oksit), her iki moder ve soğukta, çünkü olağanüstü düşük nötron absorpsiyon çapraz segmentini korumak için hizmet ediyor.

CANDU Yakıt Grafiki ve Mühendislik Prensipleri

Standart 37-element paket tasarımı, merkezi bir elementin etrafındaki konsantrik halkaların operasyonel arka kemiğini oluşturur, ancak belirli reaktör modelleri ve güç notları için 28 veya 43 element var. Tipik bir paketle 495 mm uzunluğunda ve 102 mm'lik bir araya gelir, kalem-tavılış uzay elemanları içeren, incelenebilir-değerli bir ısıtılır.

Mühendislik Kıtları Araba Tasarım Evrimi

Schen geometrisi doğrudan güç dağıtımını, soğuk basınç düşüşü ve daha sonra ayarlanan kollama mekanizmalarının, sert basınç altındaki betona doğru sıkıştırılabilmesi için, her paket, Zircaloy basıncı tüpleri ve yakıt kanallarını gale etmeden, daha sonra ayarlanan kaplamaları zorlayarak geri yüklemeli.

Malzeme Seçimi Cladding ve Yapısal Bileşenler için Oran

Zirconium alaşımı, 310°C'ye kadar, son kapaklar ve düşük termal-neutron yakalama çapraz kesiti, olağanüstü korozyon direnci yüksek sıcaklık preurized ağır su ve sağlam mekanik özellikler için seçildi.Zcaloy-4 kompozisyonuna kadar,% 1.5'lik bir süre boyunca renkli,% 0.1'lik bir gözetim programları ve zirkonyum, yüksek çözünürlükte en iyi denge sağlar.

Uranium Dioksi Feedstock: Satın alma, Dönüşüm ve Kalite Kontrol

Üretim zinciri, Uranium veyae konsantre (U3O8) ile Kanada, Avustralya, Kazakistan ve diğer üretim bölgelerinde akredite edilmiş madencilik operasyonlarından gelen, UO2'ye dönüştürmeye başlayan konsantre toz, nitrik asit dissolution, amplitüdül çıkarılması, ammonium diuranate'nun düşmesi ve diğer üretim tesislerinin azaltılması için yüksek hacimli bir kimyasal rota ile tam olarak elde edilir.

Toz Belirtileri ve Doğrulama Protokolleri

  • [FONT=0)Isotopik kompozisyon doğrulama: [Dönetici: [Dönetici:0]Isotopik kompozisyon doğrulama:[Dönetici:0)Isotopik kompozisyon doğrulama:[Dönetici:0)Isotopik fikretim: 0,8|Dönetici) Isı iyonizasyon kütle spektrometresi, uranyum-235 içeriğinin ağırlıkta 0.711 ± 0.002 olarak kalır.Bu dar grubun ötesinde herhangi bir sapma, bu ölçümde her üretim için zorunlu hale getirebilir.
  • [FONT:0]Equivalent boron içeriği: Tritron-absorbing impurities including boron, kamium, samarium, europium, and gadolinium are measure insetly coupled plazma masstrometri. Total eşdeğer boron content must be below 1.0 μg/g of uranium to avoid parasitic nötron absorpsiyon.
  • [FONT=0]Moisture ve uçucu türler:[Dönemli limitler üzerindeki Residual nem, sintering sırasında çatlakları kıraraktmaya ve kontrol edilemeyen bir şekilde çökertme yol açar. Karl Fischer titrasyon ve termogravimetrik analiz, 200 μg/g altında nem tutarsa her toz kümesi üzerinde yapılır.
  • [FONT:0)Mutfak yüzey alanı (BET): ), Doğrusallık döngüsü sırasında standartlaştırılmış yeşil yoğunluk ve öngörülemeyen daralma işlemi için 2.5 ila 5.5 m2/g arasında kontrol edilmiştir.
  • [FONT=0)Yeşil yoğunluk doğrulama: [Dönetici: 0,3] Her toz çok fazla test edilmiş ve gerekli 95-% 97 teorik UO2 yoğunluk (10.4-10.6 g/cm3) anormal tahıl büyümesi veya aşırı porosity olmadan elde edilebilir.

Sadece toz çok tatmin edici tüm kabul kriterlerine uygun olarak, her bir çok yarı iletkenli, resmi laboratuvar serbestliğine kadar kontrollü-atmosphere depolama ile birlikte, kalifiye teknik personel tarafından verilir.

Ultrasonik İmalat: Basın, Sintering ve Hassasiyet

Yakıtlar, 250-400 MPa baskılarında sertleştirilmiş bir çelik ölü boşluğuna tam olarak metreküplü bir miktar UO2 tozu sunan bilgisayar kontrollü bir döner veya hidrolik basınlar kullanılarak oluşturulur.Bu nedenle, ortaya çıkan yeşil granüller merkezi bir ısı geçişi için yeterli mekanik güce sahiptir.Her bir miktar yüksek yanma sırasında aksiyel genişlemeyi sağlamak için biraz daha iyi bir miktar ısıtılır.

Süreç Kontrolü ve Atmosphere Yönetimi

Yeşiller, su bazlı oksijen-to-uranium sıcaklıklarının yaklaşık 1750°C'de çalışan ve yüksek oksitlerin oluşmasını sağlayarak, yüksek oksijenli oksijenli bir oksijen azaltımı sağlar.

Post-Sintering Muayene ve Boyut Kontrolü

  • [FONT:0)Centreless taşlama: [Döntgen: [Döntilmiş: 0,15 mm'nin son çapına ±0.01 mm toleransı ile ulaşmak için hassas merkeziz taşlamalar:[Dönlümler, mikro-kırıklar ve yoğunluklar, reaktör hizmetleri sırasında sert-kırık etkileşimi teşvik edebilir.
  • [FONT:0)Laser dimensional gauging:) Yüksek hızlı optik sistemler, beton çapı, uzun, yemek derinliğini ölçtü ve% 100 denetimli geçiş sürecindeki eğim açısı. İstatistiksel süreç kontrol grafikler, boyutsal eğilimleri ve bayraklar reddedilme sınırlarına ulaştıktan önce herhangi bir sürüklenme.
  • [FONT:0]Visual inceleme:[Döneticiler) Trenli operatörler, çatlaklar, tuzaklar ve dis colorasyon için her türlü malzemeyi kontrol altında inceler ve herhangi bir boyutta 0,5 mm'yi aşan yüzey hataları, geri çekilme ve geri dönüş için sebep olur.
  • [FONT:0]Density kararlılık:[DFLT:1] Archimedes immersion yöntemi, 95- 97 teorik yoğunluk dışında hızlı geri bildirim sağlar.
  • [FONT=0)Grate boyut ölçümü: [Dönetici: [Döneticileri, görüntü analizi yazılımı ile optik mikroskobunun altında incelenir ve incelenir. Ortalama tahıl büyüklüğü, 8 ve 15 mikrometre arasında gerekli dengeyi geri almak için düşmeli ve reradiasyon altında ürperme gücü ile.
  • [FONT:0)Residual nem ve gaz analizi: Termal Ekstraksiyon, sabit spektrometri önlemleri ile yer alan sabit hidrojen ve nem içeriği ile hizmette bulunan kesintiye karşı korumayı onaylayan 0,5 μg/g hidrojen eşdeğer sınırı ile uyumlu hale getirmek için.

Zircaloy Cladding Tube Production and Hazırlık

Zircaloy-4 kladding tüpleri, 0.03 mm duvar kalınlığının üzerinden yapılır ve her zaman gerekli mekanik özellikleri ve duvar kalınlığı üniformalarını elde etmek için orta vakum eki ile geçer. bitmiş tüp boyutları 0.40 mm duvar kalınlığı ile yaklaşık 13.1 mm dışsaldır, 0.03 mm'lik bir kontrol işlemine girmeden önce 0.03 mm'lik bir kontrol işlemine sahiptir.Her biri uzunlamasına ve transiste kusurlarına göre, yüzey oksit filmlerini kaldırmak için kimyasal seçicileme ve beton temizlemeye başlar.

Cap Kaynak ve Element Closure Operasyonları

Boşluk tüpüne yükleniyorduktan sonra, bir grafiksel olarak Zircaloy son kapak, hassas bir Tırkanık-gaz veya basınç-serma kaynağı işlemine, 1 × 10 -9 bir miktar daha önce eklenmiş bir yığınlama ile birlikte, yüksek çözünürlükte bulunan ve yüksek çözünürlükte bulunan küçük bir yüksek çözünürlükte bulunan küçük bir yüksek çözünürlükte bulunan bir sabitlik sağlar.

Grafik Assembly, Boyut Verification ve Tanımlama

Bireysel yakıt elementleri hassas kaynak fikstürlerine yerleştirilir ve Zircaloy end plakaları tam olarak kontrol edilen mevcut ve baskı profilleri ile direnç projeksiyon kaynağı kullanarak birleştirilir. Graphite inter-element pedleri, metal-to-metal temasını önlemek ve tutarlı serin akış spat tutmak için montaj sırasında elementlere yerleştirilir.

  • [FONT:0]Straightness ve yay ölçümü: 495 mm uzunluğu üzerinde 1 mm'yi aşan bir paket, on-power refuelling. Lazer hizalama ölçümleri doğrulayın, kalite dossier'de kaydedilen sonuçlarla.
  • [FONT:0]Element spacing doğrulama:[Dönetici:[Dönetici:0) Go/no-go ölçümleri, bitişik yakıt elementleri arasındaki soğuk akış kanallarının, standart soğutma için hidrolik tasarım gereksinimleriyle karşı karşıya olduğunu doğrulamaktadır.
  • [FONT:0)Bitkililiği Sonlandırma: [Dönem: 0,3] Her son plaka ile paket arasındaki açı, aynı yakıt kanalına yüklenen güvenilir bir ara ile birlikte, aynı yakıt kanalına bağlanmak için 0,5 derece içinde olmalıdır.
  • [FONT:0)Bundle ağırlık ve ağırlık merkezi: Her paket, sabit yüklemeyi doğrulamak için ölçülmektedir ve yerçekiminin akıtlı merkezi, güç yakıt operasyonları sırasında istikrarlı konum sağlamak için hesaplanır.
  • [FONT=0)Unique tanımlama işareti: Her paket, üretim tarihi, üretim hattı, toz numarası ve klinisyen malzeme sayısı ile ilgili olarak kullanılan lazerle işlem döngüsü alır.

Gelişmiş Yıkıcı Olmayan Değerlendirme Teknolojileri

Geleneksel denetim yöntemlerinin ötesinde, yakıt kumaşçıları, reaktör servisi sırasında sızıntılara girebilecek mikroskobik kusurları tespit edebilecek otomatik olarak imha edilmemişlerdir. Bu teknikler kaliteli güvence katmanı sağlar ve ulusal metroloji enstitülerine göre düzenli olarak çapraz-kalibrasyona tabidir.

Fazd-Array Ultrasonik Closure Welds

Fazlı-array ultrasonik transdüsers her son derece karmaşık hacimleri kullanarak, etkilenen elementin otomatik reddedilmesini, kök nedeni analizi için belgelenmiş durumda belgelenen yerdeki 3 boyutlu gösterimini algılayabilir.

Eddy Current Test for Cladding Surface Integrity

Uydulama prob eddy mevcut sistemleri her yakıt elementinin tam uzunluğuna doğru ilerler, cladding duvar kalınlığının% 10'unun altında yatan yanlış reddedilme oranları tespit eder.Her elementin dijital eddy akım imzası düzenleyici denetimler ve gelecekteki referanslar için arşivlenir.

X-Ray İç Yapı Doğrulama için Tomografi

Tamamlanan paketler için bir istatistiksel örneği X-ray, üretim boyunca uygulanan istatistiksel kontrol sınırlarını doğrulamak ve tasarım temelindeki beton parçalarının yokluğunu belirtir.(0)ASTM International)

Kalite Güvence Dokümantasyon ve Düzenleme

Nükleer yakıt kalitesi güvencesi, hem Kanada Nükleer Güvenlik Komisyonu hem de uluslararası nükleer standartları karşılayan kapsamlı bir belgeye girişin ötesine geçer.Her üretim çok fazla şey içeren bir sertifika veri paketi oluşturur:

  • Toz analizi sertifikası isotopik assay ve yetersizlik sonuçları
  • Ultrasonik sintering process records and yoğunluk control charts
  • Cladding tube değirmen sertifikaları ve ultrasonik C-scan haritaları
  • Kaynak parametresi her kapanış için oturum açma
  • Helium sızıntı sonuçları hassas doğrulama kayıtları ile test sonuçları
  • Boyutsal denetim verileri ve istatistiksel süreç kontrol Summaries
  • Yıkıcı inceleme dijital arşivler
  • Kaliteli kontrol mühendisi tarafından imzalanan son paket serbest bırakma izni

Kalite kayıtları yakıtın tam hizmet ömrü için tutulur, genellikle 15-20 yıl boyunca üretimden gelen üretime geri çekilmek için harcanır.Bu belgeler, periyodik düzenleyici denetimler ve tesis lisanslamaları sırasında incelenen yasal kanıt tabanıdır.[Dönetici Yönetim Sistemine göre değerlendirilir).

Radyasyon Koruma ve İş Güvenliği Uygulamaları

Doğal uranyum, nispeten düşük dış radyasyon tehlikesini sunarken, yüksek verimsiz partiküller için üretilen hidrojen, toz işleme ve fırın bakımı, sağlam kullanım ve izleme önlemleri gerektirir. Yakıt üretim tesisleri, yüksek verimli hava örneklemeli hava (HEPA) tüm çalışma alanları için% 99'luk artış alanları için sağlam bir şekilde yapılan yüksek çözünürlükte veya yüksek dozda kullanım alanlarının kullanımı için yüksek dozda kullanım alanlarının kullanılması veya tam dozda koruyucu kıyafetler veya tam koruyucu kıyafetlerle çalışır.

Yenilik ve Gelişmiş Yakıt Kavramları

37-element paketi tasarımı, beş on beş yıldan fazla bir süre boyunca olağanüstü güvenilirlik gösterdi, devam eden araştırma ve geliştirme programları yakıt performansını geliştirmek, deşarj yakmayı geliştirmek ve atık hacimlerini malzemeler ve üretim yöntemlerinde hedef alan yeniliklerle azaltmak için çalışıyor.

UO2 Yakıtları Gelişmiş Fission Gaz Retention için

Kromia (Cr2O3) ve ışık (Al2O3) ile ağırlıkların% 0.1-0.5'i konsantrasyonlarda ağırlıklar, yüksek yanma koşullarında% 30-40 oranındaki tahıl miktarını artırmak için araştırma altındadır. Üretim denemeleri, kromat-dopeder baskılarının ortalama tahıl boyutlarını elde edebileceğini göstermiştir.Doğulmuş 30-50 mikrometrelerin üzerinde yoğunluklarını korurken, daha büyük tahıl boyutlarında, fission gazı salıverme koşulları altında% 30-40 oranında azaltılır.

Improv Termal-Hydraulic Performansı için Gelişmiş Grafik Geometrileri

Gelişmiş kanal aralıkları ile evrimleşmiş paket tasarımları, değiştirilmiş yüzük sayıları ve mevcut yakıt kanal boyutları ile uyumluluk devam ederken, gelişmiş tasarımlar, yüksek element puanlarını azaltmak, kritik ısı flux marjlarını geliştirmek ve mevcut yakıt kanal boyutlarıyla uyumluluk sağlamak için tasarlanmıştır.

DUPIC Yakıt Döngüsü: Doğrudan PWR Yakıtının Yeniden Kullanımı

Kanada ve Kore Cumhuriyeti arasında ortak bir araştırma programı aracılığıyla geliştirilen CANDU (DUPIC) konseptinde Spent PWR Yakıtını Kolaylaştırma işlemi, uzaktan kumandanlık ve radyasyon paketlerini ekleyerek, daha fazla enerji tasarrufu sağlamak için harcanan enerji hacminin %30 oranında azaltılması için daha uygun hale getirilmesini sağlar.

Global Supply Chain Structure ve International Standardization

Kanada, Arjantin, Romanya, Çin, Güney Kore, Hindistan ve Pakistan'daki dört katlı üretim tesisine sahip çeşitli üretim tesislerini içeren çeşitli bir üretim tedarik zinciri üzerinde yoğunlaşmaktadır. Her tesis, ortak bir tasarım spesifikasyonu ve kaliteli güvence standardına sahiptir ve bir ülkede üretilen paketler, uluslararası Atom Enerjisi Ajansı tarafından güvenli bir şekilde yüklenebilir.

Sonuç: Hassasiyet ve Hesaplanabilirliği üzerine inşa edilmiş bir sistem

CANDU reaktör yakıtının üretimi, bugün herhangi bir reaktör sisteminin buluşduğu veya aşılması için titiz bir şekilde koordine edilen bir kimyasal işleme, seramik mühendisliği, hassas kaynak ve çok katmanlı kalite kontrol sistemleri. Doğal uranyuma güvenmek ve ağır su modulama için optimize edilmiş modüler bir tasarım, CANDU yakıt döngüsü, nükleer düzenleyiciler, faydalı sistemlerle talep edilen standartların tamamını karşılamak için sürekli olarak verimli bir şekilde verimli bir şekilde verimli bir şekilde kullanılmasını sağlar.